JP2006235520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２次転写残トナーを再利用できるとともに、色再現性が良好な高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 Ｋ色のトナーを主に含有し２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを回収する回収用現像装置としての第２の現像装置５Ｋｂと、Ｋ色のみのトナーを収容した現像装置（第１の現像装置）５Ｋａとを備えている。この第２の現像装置５Ｋｂを用いて画像形成を行えば、２次転写残トナーを再利用することができ、廃トナーを無くすことができる。また、この第２の現像装置５Ｋｂに換えて、第１の現像装置５Ｋａで画像形成を行えば、色再現性の高い高品位の画像を得ることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等における電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置に関するものである。

従来、カラー画像形成装置として、潜像担持体としての感光体上から各色トナー像を順次中間転写体上に１次転写して重ね合わせてフルカラー画像を形成し、これを中間転写体上から記録体上へ２次転写するものが知られている。この種の画像形成装置の２次転写として、中間転写体とこれに接触しつつ表面移動する記録体との間に転写電界を形成することで、中間転写体上のトナー像を記録体上に転写する静電転写方式を採用するものがある。このような装置では、転写後の中間転写体表面部分に２次転写残トナーが残留する。この２次転写残トナーが中間転写体上に残留すると、次の画像形成に悪影響を及ぼすおそれがあるため、中間転写体表面に対向する位置にクリーニング装置を設けて２次転写残トナーを除去していた。従来、クリーニング装置によって除去された２次転写残トナーは、廃トナータンクに回収され、定期的にユーザーによって廃棄されていた。

ところが近年、環境問題などの観点から廃トナーをなくし、２次転写残トナーをリサイクルする要請が高まっている。そこで、特許文献１、２には、中間転写体上の２次転写残トナーを、ブラックトナーを収容した現像装置にて回収する画像形成装置が記載されている。このように中間転写体上の２次転写残トナーを現像装置に回収することで、２次転写残トナーを再利用することができ、廃トナーを無くすことができる。

特開２００３−１７３０６１号公報 特開２００３−１４９８９９号公報

しかしながら、特許文献１、２の画像形成装置の場合、複数のトナー色が混ざり合った２次転写残トナーがブラックの現像装置に回収されるため、現像装置内に黒色以外のトナーが混ざってしまう。その結果、黒色の色再現性が悪化してしまい、高品位な画像を得ることができなくなってしまうという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、２次転写残トナーを再利用できるとともに、色再現性が良好な高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ひとつまたは複数の潜像担時体と、各画像色に対応した固有色トナーを収容し、該トナーを供給して該潜像担持体上に形成された潜像をトナー像化する複数の現像装置と、各現像装置内の固有色のトナーによりトナー像化した潜像像担持体上の各色のトナー像を、第１の像担持体上に順次転写する第１の転写手段と、各色トナー像が順次転写されることで得られた該第１の像担持体上の第１の合成トナー像を記録体上に転写する第２の転写手段とを備え、該第２の転写手段によって転写された後に第１の像担持体表面に残留した２次転写残トナーを該現像装置に回収する画像形成装置において、複数の現像装置のうちひとつが、他の現像装置がそれぞれ収容するトナーの色のうち一つと同じ色のトナーを主に収容し、かつ、少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを回収する回収用現像装置であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第１の像担持体上の２次転写残トナーは、上記潜像担持体に戻されて上記回収用現像装置に回収されることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記２次転写残トナーを一時保持するための一時保持ローラを備え、該一時保持ローラの表層には、極性制御剤が含有されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記一時保持ローラの線速と該第１の像担持体の線速とを異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の画像形成装置において、上記２次転写残トナーを上記一時保持ローラに保持するための保持バイアスまたは該２次転写残トナーを該一時保持ローラから放出するための放出バイアスを選択的に該一時保持ローラに印加する印加バイアス選択手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５いずれかの画像形成装置において、２次転写残トナーのうち固有のトナー色のみを保持するための個有色残トナー一時保持ローラと、少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを一時保持するためのカラー残トナー一時保持ローラとを備え、該カラー残トナー一時保持ローラで一時保持された少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーは、上記回収用現像装置に回収され、該個有色残トナー一時保持ローラに保持された固有のトナー色のみからなる２次転写残トナーは、該トナー色と同色のトナーのみを収容する現像装置に回収されることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記回収用現像装置を用いて画像が形成される場合およびカラー画像が形成される場合は、上記個有色残トナー一時保持ローラを上記第１の像担持体から離間させ、上記カラー残トナー一時保持ローラを該第１の像担持体に当接させることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６または７の画像形成装置において、上記個有色残トナー一時保持ローラに保持された固有のトナー色のみからなる２次転写残トナーを回収する現像装置のみを用いて画像が形成される場合、上記カラー残トナー一時保持ローラを上記第１の像担持体から離間させ、該個有色残トナー一時保持ローラを該第１の像担持体に当接させることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項６乃至８いずれかの画像形成装置において、上記潜像担持体を複数備え、各潜像担持体それぞれに対応する色の潜像が形成され、各潜像担持体にそれぞれに固有色のトナー像が形成されて、各潜像像担持体上の各色のトナー像を、第１の像担持体上に順次転写する複数の第１の転写手段を有するものであって、上記個有色残トナー一時保持ローラに保持された固有のトナー色のみからなる２次転写残トナーを回収する現像装置のみを用いて画像が形成される場合、該トナー色以外の潜像担持体を該第１の像担持体から離間させることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９いずれかの画像形成装置において、上記回収用現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを備え、該トナー濃度センサの検知結果に基づいて該回収用現像装置が供給するトナー色を補給することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかの画像形成装置において、上記回収用現像装置が主に収容するトナー色は、ブラックであることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかの画像形成装置において、上記像担持体と少なくとも一時保持ローラとが一体に構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能としたプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記プロセスカートリッジは、帯電装置および現像装置を備えることを特徴とするものである。

請求項１乃至１３の発明によれば、複数の現像装置のうちひとつを少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを回収する回収用現像装置としている。よって、この回収用現像装置を用いて画像形成を行えば、２次転写残トナーを再利用することができ、廃トナーを無くすことができる。また、この回収用現像装置が主に収容しているトナーの色は、他の現像装置がそれぞれ収容しているトナーの色のうちひとつと同色である。すなわち、回収用現像装置が主に収容しているトナー色と同じ色のトナーが収容された現像装置をもうひとつ備えているのである。このもうひとつの現像装置には、固有色トナーのみが収容されている。よって、色再現性の高い高品位の画像を得たいときは、回収用現像装置で画像を形成せずに、上記もうひとつの現像装置で画像形成を行えば、色再現性の高い高品位の画像を得ることができる。

以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。

まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。本実施形態において、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ第１の像担持体としての中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、比較的薄い円筒状の基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したもので、その外径が３０［ｍｍ］で、その内径が２８．５［ｍｍ］である。
本実施形態では、低コスト化、感光体設計の自由度、無公害性等の観点から有機系感光体を用いている。

図２は、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ周りの概略構成を示す図である。また、図３（ａ）（ｂ）は、Ｋ色の感光体１Ｋ周りの概略構成を示す図である。Ｋ色の感光体１Ｋ回りの概略構成は、他の感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ周りの概略構成に比べて、現像装置が一つ多い構造となっている以外は、基本的な構成は同じである。以下の説明では、図２に基づき各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの共通の構成について説明し、Ｋ色の感光体１Ｋ回りの異なる構成については、後述する。また、以下の説明では、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの基本的な構成はすべて同じであるため、色分け用の符号Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについては省略する。
感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、トナー保持装置４０、帯電装置３、現像装置５の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、露光装置４から発せられる光が感光体１まで通過できるようにスペースが確保されている。

帯電装置３は、感光体１の表面を負極性に一様帯電する。本実施形態における帯電装置３は、いわゆる接触方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。すなわち、この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体１の表面に接触させ、その帯電ローラ３ａに帯電装置用電源１３０から負極性バイアスを印加することで、感光体１の表面を一様帯電する。本実施形態では、感光体１の表面電位が一様に−（マイナス）５００［Ｖ］となるように約−（マイナス）１０００［Ｖ］の直流の帯電バイアスを帯電装置用電源１３０から帯電ローラ３ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。しかし、この場合には、交流電源が必要となるため、装置が大型化することになり、装置の小型化の観点からは好ましくない。また、本実施形態の帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングするクリーニングブラシ３ｂが設けられている。

このようにして一様帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。

また、現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。本実施形態で使用する現像装置５では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、図２に示したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、プリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。

トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ、３１Ｋから現像装置５内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー５ｂによってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ５ａ上に担持されることになる。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、現像領域において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から−３００［Ｖ］の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体１上の静電潜像と現像ローラ５ａとの間では、現像ローラ５ａ上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５ａ上のトナーは、感光体１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。

先の図１に示すように、上記中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、本実施形態では転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ第１の転写手段としての１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋを配置している。本実施形態では、各１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、１次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各１次転写ローラ１４に５００〜６００［Ｖ］の正極性のバイアスが印加される。これにより、各１次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。

また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、第２の転写手段としての２次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６との間には２次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで第２の像担持体としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、２次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、２次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この２次転写時には、２次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が転写紙上に転写される。

転写紙に転写されずに中間転写ベルト１０上に残った２次転写残トナーは、一時保持ローラとしてのＫ色残トナー保持ローラ５０またはカラー残トナー保持ローラ６０のどちらかに保持される。Ｋ色残トナー保持ローラ５０は、Ｋ色のみからなる２次転写残トナー（以下、Ｋ色残トナー）を一時保持するものである。カラー残トナー保持ローラ６０は、２色以上のトナーが混ざった２次転写残トナー（以下、カラー残トナー）を一時保持するものである。Ｋ色残トナー保持ローラ５０、カラー残トナー保持ローラ６０については後述する。

２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。２次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。

一方、中間転写ベルト１０に転写されず感光体に残った一次転写残トナーは、先の図２に示すトナー保持装置４０で一時保持される。図４は、トナー保持装置４０の概略構成図である。このトナー保持装置４０は、磁気ブラシローラ４１を備えている。この磁気ブラシローラ４１は、磁性キャリアと、回転スリーブ４１ａと回転スリーブ４１ａの内部に固定配置されたマグネットローラ４１ｂとからなっている。回転スリーブ４１ａは、導電性・非磁性材質からなり、その外周面にはＶ字状の溝が設けられている。回転スリーブ４１ａは、図示しない駆動装置により感光体１と同様に図中時計回りに感光体１よりも速い速度で回転している。マグネットローラ４１ｂの内部にはＮ極の磁石とＳ極の磁石が交互に配置されている。また、トナー保持装置４０には、磁性粒子（キャリア）４７を収容するケーシング４６を備えている。

この磁気ブラシローラ４１には、第１電源４３又は第２電源４４のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。具体的には、これらの電源４３，４４とブラシローラ４１との間に切替スイッチ４５を設け、この切替スイッチ４５の動作によってブラシローラ４１に接続される電源を選択する。この切替スイッチ４５の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。なお、本実施形態では、第１電源４３は、ブラシローラ４１の表面部分の電位が−５０［Ｖ］となるような保持バイアスを印加するものであり、第２電源４４は、その電位が−３５０［Ｖ］となるような放出バイアスを印加するものである。また、トナー保持装置４０には、磁気ブラシの層厚を規制するブレード４２を備えている。

保持装置４０のキャリア４７は、現像装置５内に収容されたキャリアと同じものを使用している。
ケーシング４６内に収容されたキャリア４７は、回転スリーブ４１ａに担持され感光体１へ搬送される。このとき、マグネットローラ４１ｂの磁界によってキャリア４７が穂立ちして磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシは、ブレード４２によって層厚を回転スリーブ４１ａの軸方向均一に整えられる。そして、この磁気ブラシが感光体表面を摺接して中間転写ベルトに転写されずに感光体に付着した一次転写残トナーを保持する。このとき、磁気ブラシには、第1の電源部４３から保持バイアスが印加される。保持バイアスは、転写後の感光体表面電位（−５０〜−１００Ｖ）とほぼ同じ電圧が印加されている。これにより、感光体１と磁気ブラシローラ４１との間には電位差が生じない。よって、一次転写残トナーには、感光体と磁気ブラシローラ４１との電位差によって生じる静電吸着力が働かない。その結果、一次転写残トナーの極性に関係なく磁気ブラシの摩擦力で一次転写残トナーを保持することができる。

感光体表面から一次転写残トナーを磁気ブラシに保持する際、磁気ブラシによって一次転写残トナーが摩擦帯電して、一次転写残トナーのうち正極性に帯電した逆帯電トナーが、負極性の正規帯電トナーに転極させられる。同様に一次転写残りトナーのうち負極性の正規帯電トナーも磁気ブラシとの摩擦により負極性の帯電量が増加する。この結果、磁気ブラシに保持されている一次転写残トナーの負の帯電量が転写後の一次転写残トナーの帯電量に比べて増加する。

このように、磁気ブラシに保持された一次転写残トナーは、所定のタイミングで感光体表面に戻される。具体的には、切替スイッチ４５を第１の電源部４３から第２の電源部４４に所定のタイミングで切り替えて、磁気ブラシローラ４１に−３５０Ｖの放出バイアスを印加する。すると、感光体１（約−５０Ｖ）と磁気ブラシローラ４１（−３５０Ｖ）との間に電位差が生まれる。その結果、摩擦帯電によって負極性に正規帯電した一次転写残トナーは、磁気ブラシより電位の高い感光体へ静電吸着する。これによって、磁気ブラシに保持された一次転写残トナーが再び感光体表面に戻される。

上記切替スイッチ４５の切り替えは、磁気ブラシから感光体１に戻された一次転写残トナーが潜像形成領域を通過するときに、潜像画像が形成されないようなタイミングで行う。
また、装置の立ち上げ時、画像形成動作終了時やある一定回数画像形成動作を行った後にクリーニングモードを設け、このクリーニングモード時に切替スイッチ４５を第２電源部４４に切り替えてもよい。このクリーニングモード時では、画像が形成されていないので、磁気ブラシから放出された一次転写残トナーが未露光部を形成することはない。

磁気ブラシローラ４１から感光体表面に戻された一次転写残トナーは、帯電ローラ３ａとの接触領域を通過する。このときの一次転写残トナーは、帯電バイアスと同極性の正規帯電トナーとなっている。また、帯電ローラ３ａは約−１０００［Ｖ］に帯電しており、感光体１表面は約−５０［Ｖ］であるので、帯電ローラ３ａに付着することなく感光体の方に静電吸着して帯電ローラ３ａを通過する。帯電ローラ３ａとの接触領域を通過した一次転写残トナーは、潜像画像形成領域を通過する。このとき露光装置４は作動しておらず、感光体表面に潜像を形成していない。そして、この一次転写残トナーは、現像領域に移動する。現像ローラ４１には、作像時に必要な現像バイアスとは逆極性のバイアスすなわち＋２００Ｖのバイアスが印加されている。これにより、負極性に帯電された一次転写残トナーは、現像領域において現像ローラに向かって静電力が働く。この結果、一次転写残トナーが現像ローラ上のキャリアに静電吸着して現像装置４に回収される。現像ローラによって現像装置４の内部に回収された一次転写残トナーは内部で攪拌搬送された後、再度現像に寄与することになる。

本実施形態では、先の図１に示すように各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、その周囲に配置された現像装置等の部品、帯電装置３、中間転写ベルト１０、中間転写ベルト１０上の２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラ５０、６０等を、一体化したプロセスカートリッジ３０として構成している。このプロセスカートリッジ３０は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ３０内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ３０を交換すればよく、利便性が向上する。なお、本実施形態では、上述したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、このプロセスカートリッジ３０とは別個にプリンタ本体に対して着脱自在な構成となっている。

次に、Ｋ色の感光体１Ｋ回りの概略構成について詳細に説明する。先の図３に示すように、Ｋ色の感光体１Ｋ回りには、第１現像装置５Ｋａと、回収用現像装置としての第２現像装置５Ｋｂとを備えている。第１現像装置５Ｋａは、Ｋ色の色再現性が必要な高品位な画像を形成するときに用いられる。一方、第２現像装置５Ｋｂは、少なくとも画像形成時に用紙に２次転写せずに中間転写ベルト１０に残ったＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナーが混ざり合った2次転写残トナー（カラー残トナー）を回収する現像装置である。この第２現像装置５Ｋｂは、正確な色再現性を必要としない、例えば、回覧物などの暫定的な書類の簡易的なプリント、パソコン等により作成された図面のレイアウトや誤字脱字及び大まかな配色などの確認のためのプリントに用いられる。また、裏紙や漂白処理が完全でない再生紙等のような色再現性の比較的悪い転写紙へのプリントに用いられる。

上記第１現像装置５Ｋａを用いた高品位画像を形成する状態と上記第２現像装置５Ｋｂを用いた低品位画像を形成する状態の切り替えは、例えば、画像形成装置の図示しない操作部で行えるようになっている。そして、ユーザーが用途に合わせて、高品位で画像を形成するか、低品位で画像を形成するかを操作部で選択できるようになっている。また、パーソナルコンピュータ上のプリンタドライバーソフトウエアから、高品位で画像を形成するか、低品位で画像を形成するかを選択できるようにしても良い。

第１現像装置５Ｋａおよび第２現像装置５Ｋｂは、それぞれクラッチ等を備えた図示しない揺動機構によってＫ色の感光体１Ｋから接近・離間可能に構成されている。そして、高画質の画像を形成するときや、この第１現像装置５Ｋａを用いて白黒画像を形成したときに発生した２次転写残トナー（Ｋ色残トナー）を回収するときは、図３（ａ）に示すように、第１現像装置５Ｋａを近接させて、第２現像装置５Ｋｂを離間させる。一方、正確な色再現性を必要としない画像を形成するときや、カラー残トナーを回収するときは、図３（ｂ）に示すように第１現像装置５Ｋａを離間させて、第２現像装置５Ｋｂを近接させる。

第１現像装置５Ｋａおよび第２現像装置５Ｋｂは、それぞれトナーボトル３１ＫからＫ色のトナーが補給される。具体的には、第１現像装置５Ｋａおよび第２現像装置５Ｋｂ内のトナーの濃度を検知する濃度センサをそれぞれ設ける。第１現像装置５Ｋａ内のトナーの濃度を濃度センサによって検知してトナーボトル３１Ｋから第１現像装置５Ｋａ内の濃度に合わせてＫ色のトナーを供給する。また、第２現像装置５Ｋｂ内のトナーの濃度を濃度センサによって検知してトナーボトル３１Ｋから第２現像装置５Ｋｂ内の濃度に合わせてＫ色のトナーを供給する。これにより、第２現像装置５Ｋｂ内のトナー濃度を一定に保たれる。このように、第２現像装置５Ｋｂ内の濃度に合わせてＫ色のトナーが供給されるので、第２現像装置５Ｋｂ内は、回収されたカラー残トナーよりもＫ色のトナーの割合が圧倒的に多くなる。このため、第２現像装置５Ｋｂ内のトナー特性がＫ色のみのトナー特性と近くなり、帯電条件などの画像条件を変更しなくても、良好な画像を形成することができる。また、第２現像装置５Ｋｂを用いて形成された画像においても、Ｋ色の色合い等が、Ｋ色のみからトナーを用いたときの色合いと近い状態にすることができる。

また、Ｋ色の１次転写ローラ１４Ｋは、第１転写電源１４１又は第２転写電源１４２のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。これらの転写電源１４２，１４３と１次転写ローラ１４Ｋとの間には切替スイッチ１４３が設けられており、この切替スイッチ１４３の動作によって１次転写ローラ１４Ｋに接続される転写電源が選択される。この切替スイッチ１４３の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。第１転写電源１４１は、感光体１Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト１０へ転写させるための転写バイアスであり、転写ローラ１４Ｋに５００〜６００［Ｖ］の正極性のバイアスを印加する。第２転写電源１４１は、中間転写ベルト１０のカラー残トナーやＫ色残トナーを感光体１Ｋへ逆転写するための逆転写バイアスであり、転写ローラ１４Ｋに６００〜７００［Ｖ］の負極性のバイアスを印加する。

次に、Ｋ色残トナー保持ローラ５０およびカラー残トナー保持ローラ６０について詳細に説明する。
図５は、Ｋ色残トナーを一時保持するＫ色残トナー保持ローラ５０と、カラー残トナーを一時保持するカラー残トナー保持ローラ６０とを示す概略構成図である。図５（ａ）は、Ｋ色残トナー保持ローラ５０が中間転写ベルト１０から離間し、カラー残トナー保持ローラ６０が中間転写ベルト１０と当接している状態を示す図である。図５（ｂ）は、Ｋ色残トナー保持ローラ５０が中間転写ベルト１０と当接し、カラー残トナー保持ローラ６０が中間転写ベルト１０から離間している状態を示す図である。

カラー残トナー保持ローラ６０およびＫ色残トナー保持ローラ５０は、支持ローラ１１の周りに配置されており、それぞクラッチ等を備えた図示しない揺動機構によってによって中間転写ベルト１０から接離可能に構成されている。そして、第１現像装置５Ｋａで白黒画像を形成するときは、図５（ｂ）に示すようにカラー残トナー保持ローラ６０を中間転写ベルト１０から離間させて、Ｋ色残トナー保持ローラ５０のみを中間転写ベルト１０に当接させる。これにより、カラー残トナー保持ローラ６０に保持されているカラー残トナーが中間転写ベルト１０の移動によって脱落して、Ｋ色残トナー一時保持ローラ５０に保持されてしまうことを抑制することができる。また、第２現像装置５Ｋｂを用いて形成される画像や、カラー画像の場合は、図５（ａ）に示すように、カラー残トナー保持ローラ６０を中間転写ベルト１０に当接させて、Ｋ色残トナー保持ローラ５０を中間転写ベルト１０から離間させる。これにより、カラー残トナーがＫ色残トナー保持ローラに保持されることを抑制することができる。

次に、Ｋ色残トナー保持ローラ６０について説明する。Ｋ色残トナー保持ローラ５０は、金属製の芯金５０ｂと樹脂やゴムなどの表層５０ａからなっている。
Ｋ色残トナー保持ローラ５０の表層５０ａとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスルホン酸樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニル、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂や、ポリブタジエン、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、クロルスルホン化ポリエチレン、ポリイソブチレン、イソブチレンイソプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、多硫化系合成ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の合成ゴムがあり、これらを単独はもちろんのこと、これら樹脂の構成成分をモノマー単位で共重合させたものでも良く、更には、ウレタンとアクリルを組み合わせて成る高分子物質の様に２種類以上組み合わせて用いることができる。これらの表層５０ａは、適当な溶媒に溶解・分散させ塗料として芯金にコートする方法や、押し出し機などを用いてチューブ化したものを芯金に被覆する方法で形成することができる。

また、２次転写時の電荷注入や放電により逆（正）極性となったＫ色残トナーがＫ色残トナー保持ローラ５０に保持されるとき、中間転写ベルト１０との間で摩擦帯電して負極性の正規帯電トナーとなるように極性制御剤を表層５０ａに含有させても良い。

表層に含有させる極性制御剤としては、例えば、カップリング剤、カップリング剤で変性した樹脂、イオン性の染顔料や有機金属化合物、樹脂、変性シリコーンオイル等が挙げられる。中でも中でも長期的な電荷制御性が安定しているカップリング剤が好ましい。
カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。シラン系カップリング剤としては、例えばトリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン等が挙げられる。

また、Ｋ色残トナー保持ローラ５０には、第１保持電源５３又は第１放出電源５２のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。具体的には、これらの電源５３，５２とＫ色残トナー保持ローラ５０の間にバイアス選択手段としての切替スイッチ５１を設け、この切替スイッチ５１の動作によってＫ色残トナー保持ローラ５０に接続される電源を選択する。この切替スイッチ５１の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。なお、本実施形態では、第１保持電源５３は、Ｋ色残トナー保持ローラ５０の表面部分の電位が少なくとも中間転写ベルト１０の電位よりも僅かに高くなるような保持バイアスを印加するものである。放出電源５２は、Ｋ色残トナー一時保持ローラ５０の表面部分の電位が中間転写ベルト１０の電位よりも大幅に低くなるような放出バイアスを印加するものである。

また、Ｋ色残トナー保持ローラ５０は、図示しない駆動手段によってＫ色残トナー保持ローラ５０と中間転写ベルト１０との線速比が１．０５〜２．００となるように回転している。線速比が１．０５未満だと、中間転写ベルト１０上のＫ色残トナーを摩擦帯電させる効果が小さくなる。そのため、２次転写で正極性に帯電したＫ色残トナーが中間転写ベルト１０と保持ローラ５０とのニップを通過するまでの間に負極性に転極させることができず、Ｋ色残トナー一時保持ローラ５０で保持できないおそれがある。また、線速比が２．００を越えるとトナーフィルミングが発生してしまう。また、中間転写ベルト１０と保持ローラ５０との接触が不安定となり、良好にＫ色残トナーを摩擦帯電することができなくなるなどの不具合を生じるおそれがある。

カラー残トナー保持ローラ６０は、Ｋ色残トナー保持ローラ５０と同様の構成を有している。すなわち、上述同様、金属製の芯金６０ｂとゴムまたは樹脂からなる表層６０ａからなっている。また、このローラに切替スイッチ６１によって保持バイアスを印加する第２保持電源６３と放出バイアスを印加する第２放出電源６２とのいずれか一方が接続されるようになっている。また、カラー残トナー保持ローラ６０においても、図示しない駆動手段によって中間転写ベルトとの線速比が１．０５〜２．００となるように回転している。このような線速比とすることで、カラー残トナーを良好に摩擦帯電することができ、正極性に帯電したカラー残トナーを良好に負極性に転極させることができる。表層６０ａの材質は、上述のＫ色残トナー一時保持ローラ５０と同様であり、極性制御剤を含有したゴムまたは樹脂からなっている。

次に、転写紙転写せずに中間転写ベルト１０に残ったＫ色残トナーおよびカラー残トナーの回収について説明する。本実施形態においては、中間転写ベルト１０に残ったＫ色のみからなるＫ色残トナーは、第１現像装置５Ｋａで回収し、Ｙ，Ｍ、Ｃ、Ｋ色が混合したカラー残トナーは、第２現像装置５Ｋｂで回収するようにしている。

まず、Ｋ色残トナーの回収について説明する。上述した第１現像装置５Ｋａを用いて白黒画像が形成されたときは、図５（ｂ）に示すように上記Ｋ色残トナー保持ローラ５０を中間転写ベルト１０に当接させて、カラー残トナー保持ローラ６０を中間転写ベルト１０から離間させる。上記Ｋ色残トナー保持ローラ５０には、第１保持電源５３からＫ色残トナー保持ローラ５０の表面が中間転写ベルト１０の電位よりも僅かに高くなるような保持バイアスが印加されいる。これにより、中間転写ベルト１０上の正規（負極性）帯電しているＫ色の２次転写残トナーが、Ｋ色残トナー保持ローラ５０に静電吸着してＫ色残トナー保持ローラ５０に一時保持される。
また、2次転写時に電荷注入や放電により正極性に帯電したＫ色残トナーは、中間転写ベルト１０とＫ色残トナー保持ローラ５０との間で摩擦帯電し負極性に転極して保持される。

このＫ色残トナー保持ローラ５０に保持されたＫ色残トナーは、例えば、画像形成動作終了時などの所定のタイミングで中間転写ベルト１０に戻されて、中間転写ベルト１０からＫ色の感光体１Ｋへ戻され、第１現像装置５Ｋａに回収される。具体的には、まず、画像形成動作終了時などの所定のタイミングとなったら、切替スイッチ５１を、第１保持電源５３から第１放出電源５２へ切り替える。第１放出電源５２へ切り替えると、第１放出電源５２からＫ色残トナー保持ローラ５０に約−６００［Ｖ］〜−７００［Ｖ］の放出バイアスが印加される。Ｋ色残トナー保持ローラ５０に放出バイアスが印加されると、中間転写ベルト１０とＫ色残トナー保持ローラ５０との間に電位差が生まれ、Ｋ色残トナー保持ローラ５０に保持されていたＫ色残トナーが中間転写ベルト１０へ静電付着する。中間転写ベルト１０へ静電付着したＫ色残トナーは、中間転写ベルト１０によってＫ色の一次転写ローラ１４Ｋへ搬送される。このとき、切り替えスイッチ１４３によって第１転写電源１４１から第２転写電源１４２に切り替えられ、Ｋ色の一次転写ローラ１４Ｋに−６００〜−７００［Ｖ］の逆転写バイアスが印加される。この逆転写バイアスによって、中間転写ベルト１０上のＫ色残トナーがＫ色の感光体１Ｋに戻される。また、このとき、第１現像装置５Ｋａが感光体１Ｋと近接しており、第２現像装置５Ｋｂは、感光体１Ｋから離間している。また、保持装置４０の磁気ブラシローラ４１は、約−３５０［Ｖ］の放出バイアスが印加される。感光体上のＫ色残トナーは負極性の正規帯電トナーとなっており、感光体表面の電位は約−５０［Ｖ］となっている。このため、磁気ブラシローラ４１を通過する感光体上のＫ色残トナーは、感光体表面に静電吸着するため磁気ブラシローラ４１に付着することがない。また、帯電ローラは約−１０００［Ｖ］に帯電しており、感光体表面は、約−５０［Ｖ］であるため、感光体上のＫ色残トナーは感光体に静電吸着して帯電ローラ３ａを通過する。帯電ローラを通過した感光体表面は−５００［Ｖ］に帯電されているため、第１現像装置５Ｋａに−３５０［Ｖ］のバイアスを印加することで、感光体上のＫ色残トナーを静電的に第１現像装置５Ｋａに回収することができる。

これにより、第１現像装置５Ｋａには、Ｋ色のトナーのみが回収され、他の色のトナーが混ざることがない。よって、第１現像装置５Ｋａを用いて画像を形成すれば、Ｋ色の２次転写残トナーをＫ色の色再現性が落とすことなく、再利用することができる。

次に、カラー残トナーの回収について説明する。上述の第２現像装置５Ｋｂを用いて白黒画像が形成されるときや、Ｙ，Ｍ、Ｃ，Ｋ色のカラー画像が形成されるときは、図５（ａ）に示すようにＫ色残トナー保持ローラ５０を中間転写ベルト１０から離間させて、カラー残トナー保持ローラ６０を中間転写ベルト１０に当接させる。中間転写ベルト１０から記録体へ２次転写されなかった中間転写ベルト１０上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが混ざり合ったカラー残トナーは、カラー残トナー保持ローラ６０に一次保持される。具体的には、カラー残トナー保持ローラ６０には、第２保持電源６３からこのローラ表面の電位が中間転写ベルト１０の電位よりも僅かに高くなるような保持バイアスが印加される。中間転写ベルト１０上の負極性に帯電したトナーは、この保持バイアスによってカラー残トナー保持ローラ６０に静電的に吸着する。一方、２次転写バイアスなどによって正極性に帯電したカラー残トナーは、カラー残トナー保持ローラ６０との摩擦帯電によって負極性に転極せしめられる。そして、この負極性に転極されたカラー残トナーは、カラー残トナー保持ローラ６０に保持される。このようにして、カラー残トナー保持ローラ６０には、負極性に帯電したカラー残トナーが保持される。

画像形成終了時など、所定のタイミングになったら、切替スイッチ６１を切り替えて第２放出電源６２からカラー残トナー保持ローラ６０へ約−６００［Ｖ］〜−７００［Ｖ］の放出バイアスを印加する。この放出バイアスが印加されると、カラー残トナー保持ローラ６０に保持されていたカラー残トナーが中間転写ベルト１０へ静電的に移動する。中間転写ベルト１０に移動したカラー残トナーは、中間転写ベルト１０によって、Ｋ色の一次転写ローラ１４Ｋへ移動せしめられる。Ｋ色の一次転写ローラ１４Ｋは、カラー残トナーが一時保持ローラ６０から放出されたとき、切替スイッチ１４３によって第１転写電源１４１から第２転写電源１４２に切り替えらており、一次転写ローラ１４Ｋに−６００〜−７００［Ｖ］の逆転写バイアスが印加されている。一次転写ローラ１４Ｋへ搬送された中間転写ベルト１０上のカラー残トナーは、この逆転写バイアスによって、Ｋ色の感光体１Ｋへ逆転写される。そして、Ｋ色の感光体１Ｋに逆転写されたカラー残トナーは、トナー保持装置４０、帯電ローラ３ａを通過して第２現像装置５Ｋｂへ搬送される。カラー残トナーが一時保持ローラ６０から放出されたとき、図示しないクラッチによって第２現像装置５Ｋｂが感光体１Ｋへ近接し、第１現像装置５Ｋａが感光体１Ｋから離間する。そして、第２現像装置５Ｋｂの現像ローラ５ａに感光体の表面電位よりも高い表面電位となるようにバイアスを印加して感光体１Ｋ上のカラー残トナーを第２現像装置５Ｋｂに回収する。

このように本実施形態においては、中間転写ベルト１０上の２次転写残トナーは、感光体に静電的に戻され、さらに感光体から現像装置へ戻される。よって、中間転写ベルト１０上の２次転写残トナーを現像装置へ戻すための搬送部材などを設けなくても、現像装置に２次転写残トナーを戻すことができ、画像形成装置を省スペース化することができる。また、中間転写ベルト１０上の転写残トナーのうち、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが混ざり合ったカラー残トナーは、第２現像装置５Ｋｂに回収され、Ｋ色だけのＫ色残トナーは第１現像装置５Ｋａに回収される。よって、第１現像装置５Ｋａには、他の色のトナーが混ざることがないため、第１現像装置５Ｋａを用いて画像を形成すれば、色再現性に優れた高品位の画像を得ることができる。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが混ざり合ったカラー残トナーは、第２現像装置５Ｋｂに回収される。そして、この第２現像装置５Ｋｂを色再現性の必要のない画像を形成するときのＫ色として使用する。よって、カラー残トナーも再利用することができ、廃トナーを無くすことができる。

また、上記第１現像装置５Ｋａを用いて白黒画像を形成するときは、Ｃ、Ｍ、Ｙ色の感光体１を中間転写ベルト１０から離間させるようにしても良い。このように、Ｃ、Ｍ、Ｙ色の感光体を中間転写ベルト１０から離間させることで、これらの感光体から中間転写ベルト１０へトナーが付着することを抑制することができる。よって、Ｋ色残トナー保持ローラ５０にＫ色以外の色のトナーが保持されてしまうのを抑制することができる。その結果、第１現像装置５ＫａにＫ色以外のトナーが混合されてしまうのを抑制することができる。

また、本実施形態においては、中間転写ベルト１０上の２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラを、カラー残トナーを保持するカラー残トナー保持ローラ６０と、Ｋ色残トナーを保持するＫ色残トナー保持ローラ５０との二つ設けている。そして、Ｋ色残トナーを、第１現像装置５Ｋａで回収し、カラー残トナーを第２現像装置５Ｋｂで回収している。しかし、これに限られず、中間転写ベルト１０上の転写残トナーを一時保持する保持ローラを一つとし、この保持ローラで中間転写ベルト１０上のカラー残トナー及びＫ色残トナーを保持するようにしても良い。この場合は、第２現像装置５Ｋｂのみで２次転写残トナーを回収する。

図６は、２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラ７０である。この一時保持ローラは、上述したＫ色残トナー保持ローラ５０およびカラー残トナー保持ローラ６０と同様な構成を有している。すなわち、芯金７０ｂと、樹脂またはゴムなどからなる表層７０ａとからなり、この表層７０ａには、極性制御剤が含有されている。なお、表層の材質、極性制御剤剤は、Ｋ色残トナー保持ローラおよびカラー残トナー保持ローラと同様である。そして、図示しない駆動手段によって中間転写ベルトとの線速比が１．０５〜２．００となるように回転している。また、一時保持ローラ７０には、一時保持ローラ７０に保持バイアスを印加する保持電源７３と、一時保持ローラ７０に放出バイアスを印加する放出電源７２とを備えている。そして、この保持電源７３と放出電源７２とを切り替えるスイッチ７１を設けている。

図６の一時保持ローラ７０は、上述したＫ色残トナー保持ローラ５０およびカラー残トナー保持ローラ６０のように、中間転写ベルト１０から接離する構成をとっておらず、中間転写ベルト１０に常に当接して、カラー残トナー、Ｋ色残トナーの両方を保持する。そして、所定のタイミングで保持電源７３から放出電源７２に切り替えられ、一時保持ローラ７０に保持されていた２次転写残トナーが放出される。そして、上述同様、Ｋ色の一次転写ローラで感光体へ逆転写され、逆転写された転写残トナーは、第２現像装置５Ｋｂに回収される。

図６示した構成においても、第１現像装置５Ｋａには、他の色のトナーが混じることがない。よって、第１現像装置５Ｋａを用いて画像を形成すれば、Ｋ色の色再現性に優れた高品位の画像を得ることができる。また、２次転写残トナーを第２現像装置５Ｋｂで回収し、色再現性の必要ない画像のときに、この第２現像装置５Ｋｂを用いることで、廃トナーを再利用することができる。よって、画像形成装置から廃トナーが出ることを抑制することができる。

本実施形態においては、２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラ（５０、６０、７０）を金属製の芯金と、極性制御剤を含有したゴムまたは樹脂の表層とで構成しているがこれに限られない。例えば、ブラシローラとして、ブラシローラに２次転写残トナを一次保持するようにしても良い。また、一時保持ローラを磁気ブラシローラとして、この磁気ブラシローラに２次転写残トナーを保持するようにしても良い。

また、上記においては、複数の感光体でフルカラーの現像を行う画像形成装置について説明したが、これに限らず、図７に示すような一つの感光体でフルカラーの現像を行う画像形成装置にも適用することができる。図７に示すカラー画像形成装置による画像形成は、まず、帯電装置３及び露光装置４により、予め指定した画像形成に必要な１色乃至４色の静電潜像を感光体１上に各色毎に形成する。次いで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを個別に収容した各色現像装置５のうちの該静電潜像に対応する色の現像装置を用いて、該静電潜像を各色毎に現像する。そして、この感光体１上に現像された１色乃至４色のトナー像を、感光体１と同期して回転する中間転写体１０上に順次重ね合わせて一次転写する。次いで、この中間転写体１０上に順次重ね合わせて転写された１色乃至４色のトナー像を、中間転写体１０の回転に同期して搬送される転写材２２に、二次転写手段としての二次転写バイアスローラ１４により一括して二次転写する。その後、転写紙上に一括転写された１色乃至４色のトナー像を、図示しない定着手段としての定着装置１７により定着して、予め指定された１色乃至４色のプリント画像を得る。この図７に示す画像形成装置においても、主にＫ色のトナーを含有した回収用現像装置５Ｋｂを備えており、また、中間転写ベルト１０に２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラ７０を設ける。そして、所定のタイミングで一時保持ローラ７０に保持された２次転写残トナーを中間転写ベルト１０に放出し、放出された２次転写残トナーを感光体１へ戻す。感光体１に戻された転写残トナーは、上記回収用現像装置５Ｋｂで回収する。このとき、他の現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋａは、感光体から離間させておく。この図７に示したカラー画像形成装置においても、第１の現像装置５Ｋａを用いて画像形成を行うことで、色再現性の高い高品位な画像を得ることができる。また、色再現性の必要のない画像をプリントするときは、回収用現像装置５Ｋｂを用いて画像を形成することで、２次転写残トナーを再利用することができる。

（１）
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、Ｋ色のトナーを主に含有し２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを回収する回収用現像装置としての第２の現像装置と、Ｋ色のみのトナーを収容した現像装置（第１の現像装置）とを備えている。この第２の現像装置を用いて画像形成を行えば、２次転写残トナーを再利用することができ、廃トナーを無くすことができる。また、この第２の現像装置に換えて、第１の現像装置で画像形成を行えば、色再現性の高い高品位の画像を得ることができる。
（２）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第１の像担持体としての中間転写ベルト上の２次転写残トナーは、潜像担持体としての感光体に戻されて現像装置に回収される。よって、２次転写残トナーを再利用するためにその２次転写残トナーを現像装置へ搬送するリサイクルトナー搬送通路などを設けなくても、現像装置に回収することができる。その結果、リサイクルトナー搬送通路など、現像装置へ回収するための余計な搬送路を設ける必要がなくなり、装置の省スペース化を図ることができる。
（３）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラを備え、この一時保持ローラの表層には極性制御剤が含有されている。２次転写時の電荷注入や放電により正極性に帯電した２次転写残トナーを一時保持ローラで保持する際に、中間転写ベルトとの間で摩擦帯電させ負極性に帯電させることができる。これにより、一時保持ローラに保持される２次転写残トナーの極性を負極性に揃えることができる。一時保持ローラに保持される２次転写残トナーの極性がばらばらの場合、一次転写ローラの電位を感光体の電位よりも低くしても、一時保持ローラから中間転写ベルトに戻される２次転写残トナーは、負極性のトナーのみが感光体へ戻されるだけで、正極性のトナーを感光体へ戻すことができない。しかし、一時保持ローラに保持される２次転写残トナーの極性を負極性に揃えることで、一次転写ローラの電位を感光体の電位よりも低くすれば、中間転写ベルト上の２次転写残トナーを残らず感光体へ戻すことができる。また、感光体上に戻された２次転写残トナーの極性が負極性に揃っているので、帯電ローラの表面電位を感光体の電位よりも低くするれば、感光体上の２次転写残トナーが帯電ローラに付着することなく、第２現像装置に２次転写残トナーを回収することができる。
（４）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記一時保持ローラの線速と中間転写ベルトの線速とを異ならせている。これにより、中間転写ベルト上の２次転写残トナーが一時保持ローラと摺接し、一時保持ローラで２次転写残トナーを摩擦帯電させることができる。また、一時保持ローラと中間転写ベルトとの線速比を１．０５〜２．００にすることで、２次転写残トナーを良好に摩擦帯電できるとともに、トナーフィルミングを抑制することができる。
（５）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記２次転写残トナーを上記一時保持ローラに保持させるための保持バイアスまたは２次転写残トナーを一時保持ローラから放出するための放出バイアスを選択的に一時保持ローラに印加する印加バイアス選択手段としての切り替えスイッチを備えている。本実施形態においては、２次転写残トナーは、一時保持ローラによって負極性に摩擦帯電しているので、中間転写ベルトの表面電位よりも一時保持ローラの表面電位が高くなるような保持バイアスを一時保持ローラに印加することで、２次転写残トナーを確実に一時保持ローラで一時保持することができる。また、画像形成動作終了時など、所定のタイミングで保持バイアスから放出バイアスに切替えることで、一時保持ローラに保持されていた２次転写残トナーを確実に中間転写ベルトへ静電的に放出することができる。
（６）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、２次転写残トナーのうちＫ色のトナーのみを一時保持する個有色残トナー一時保持ローラとしてのＫ色残トナー保持ローラと、カラー残トナーを一時保持するカラー残トナー保持ローラとを備えている。そして、Ｋ色残トナー保持ローラに保持されたＫ色のみからなるＫ色残トナーをＫ色のみのトナーを含有している第１現像装置で回収する。よって、Ｋ色のトナーの消費を抑えることができる。また、Ｋ色のトナーのみからなるＫ色残トナーを第１現像装置で回収するので、第１現像装置に他の色のトナーが混ざることがない。よって、第１現像装置を用いて形成された画像は、黒色の色再現性の高い画像とすることができる。また、カラー残トナー保持ローラに保持されたカラー残トナーは、第２現像装置に回収されて再利用される。これにより、廃トナーが出るのを抑制することができる。
（７）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第２現像装置を用いて画像が形成される場合およびカラー画像が形成される場合は、上記Ｋ色残トナー保持ローラを上記中間転写ベルトから離間させ、上記カラー残トナー保持ローラを中間転写ベルトに当接させている。第２現像装置を用いて画像が形成される場合およびカラー画像が形成される場合は、Ｋ色残トナー保持ローラが中間転写ベルトから離間するので、Ｋ色残トナー保持ローラにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色が混ざったカラー残トナーが付着するのを抑制することができる。
（８）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第１現像装置のみを用いて画像が形成される場合、カラー残トナー保持ローラを中間転写ベルトから離間させ、Ｋ色残トナー保持ローラを中間転写ベルトに当接させる。カラー残トナー保持ローラを中間転写ベルトから離間させることで、カラー残トナー保持ローラに保持されているカラー残トナーが中間転写ベルトと摺接して脱落することを防止することができる。よって、Ｋ色残トナー保持ローラがカラー残トナーを保持するのを抑制することができる。
（９）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第１現像装置５Ｋａのみを用いて画像（白黒画像）が形成される場合、他の色感光体（Ｙ、Ｍ，Ｃ）を中間転写ベルトから離間させている。これにより、他の色感光体（Ｙ、Ｍ，Ｃ）に付着しているＫ色と異なる色のトナーが中間転写ベルトに付着して、Ｋ色残トナー保持ローラに一時保持されることを抑制することができる。
（１０）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記第２現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを備え、トナー濃度センサの検知結果に基づいてＫ色のトナーを補給している。このように、第２現像装置内の濃度に合わせてＫ色のトナーが供給されるので、第２現像装置内は、回収された２次転写残トナーよりもＫ色のトナーの割合が圧倒的に多くなる。このため、第２現像装置５内のトナー特性がＫ色のみのトナー特性と近くなり、帯電条件などの画像条件を変更しなくても、良好な画像を形成することができる。また、第２現像装置５Ｋｂを用いて形成された画像においても、Ｋ色の色合い等が、Ｋ色のみからトナーを用いたときの色合いと近い状態にすることができる。
（１１）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第２現像装置が主に収容するトナー色をＫ色とすることで、Ｙ，Ｍ、Ｃなどの色が混じりあったカラー残トナーが回収されても、色調に影響が出にくい。よって、第２現像装置を用いて作成された画像の色再現性の劣化を抑えることができる。
（１２）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、感光体と少なくとも一時保持ローラとを一体に構成し、画像形成装置から着脱可能なプロセスカートリッジとすることで、プロセスカートリッジ内に収容された感光体や一時保持ローラに寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジを交換すればよく、利便性が向上する。
（１３）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記プロセスカートリッジに帯電装置および現像装置を備えることで、帯電装置や現像装置に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、プロセスカートリッジを交換すればよく、利便性が向上する。

実施形態に係るプリンタ概略構成図。 Ｙ、Ｍ、Ｃ色の感光体の周りの構成を示す概略構成図。 （ａ）は、第１現像装置が感光体と接近し、第２の現像装置が感光体から離間した様子を示したＫ色の感光体の周りの構成を示す概略構成図。（ｂ）は、第２現像装置が感光体と接近し、第１の現像装置が感光体から離間した様子を示したＫ色の感光体の周りの構成を示す概略構成図。 一次転写残トナーを保持するトナー保持装置を示す図。 （ａ）は、カラー残トナー保持ローラが中間転写ベルト当接し、Ｋ色残トナー保持ローラが中間転写ベルトから離間した様子を示す図。（ｂ）は、Ｋ色残トナー保持ローラが中間転写ベルト当接し、カラー残トナー保持ローラが中間転写ベルトから離間した様子を示す図。 ２次転写残トナーを一時保持する一時保持ローラの他の例を示す図。 一つの感光体でフルカラーの現像を行う画像形成装置の要部構成図。

符号の説明

１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ 各感光体ドラム
３ 帯電装置
４ 露光装置
５ 現像装置
１０ 中間転写ベルト
１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋ １次転写ローラ
１６ ２次転写ローラ
３０ プロセスカートリッジ
３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋ トナーボトル
４０ トナー保持装置
４１ 磁気ブラシローラ
５０ Ｋ色残トナー保持ローラ
６０ カラー残トナー保持ローラ
７０ 一時保持ローラ

Claims (13)

1. ひとつまたは複数の潜像担時体と、各画像色に対応した固有色トナーを収容し、該トナーを供給して該潜像担持体上に形成された潜像をトナー像化する複数の現像装置と、各現像装置内の固有色のトナーによりトナー像化した潜像像担持体上の各色のトナー像を、第１の像担持体上に順次転写する第１の転写手段と、各色トナー像が順次転写されることで得られた該第１の像担持体上の第１の合成トナー像を記録体上に転写する第２の転写手段とを備え、該第２の転写手段によって転写された後に第１の像担持体表面に残留した２次転写残トナーを該現像装置に回収する画像形成装置において、
   複数の現像装置のうちひとつが、他の現像装置がそれぞれ収容するトナーの色のうち一つと同じ色のトナーを主に収容し、かつ、少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを回収する回収用現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記第１の像担持体上の２次転写残トナーは、上記潜像担持体に戻されて上記回収用現像装置に回収されることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   上記２次転写残トナーを一時保持するための一時保持ローラを備え、該一時保持ローラの表層には、極性制御剤が含有されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   上記一時保持ローラの線速と該第１の像担持体の線速とを異ならせたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３または４の画像形成装置において、
   上記２次転写残トナーを上記一時保持ローラに保持するための保持バイアスまたは該２次転写残トナーを該一時保持ローラから放出するための放出バイアスを選択的に該一時保持ローラに印加する印加バイアス選択手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項３乃至５いずれかの画像形成装置において、
   ２次転写残トナーのうち固有のトナー色のみを保持するための個有色残トナー一時保持ローラと、少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーを一時保持するためのカラー残トナー一時保持ローラとを備え、該カラー残トナー一時保持ローラで一時保持された少なくとも２色以上のトナーが混ざり合った２次転写残トナーは、上記回収用現像装置に回収され、該個有色残トナー一時保持ローラに保持された固有のトナー色のみからなる２次転写残トナーは、該トナー色と同色のトナーのみを収容する現像装置に回収されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、
   上記回収用現像装置を用いて画像が形成される場合およびカラー画像が形成される場合は、上記個有色残トナー一時保持ローラを上記第１の像担持体から離間させ、上記カラー残トナー一時保持ローラを該第１の像担持体に当接させることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６または７の画像形成装置において、
   上記個有色残トナー一時保持ローラに保持された固有のトナー色のみからなる２次転写残トナーを回収する現像装置のみを用いて画像が形成される場合、上記カラー残トナー一時保持ローラを上記第１の像担持体から離間させ、該個有色残トナー一時保持ローラを該第１の像担持体に当接させることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６乃至８いずれかの画像形成装置において、
   上記潜像担持体を複数備え、各潜像担持体それぞれに対応する色の潜像が形成され、各潜像担持体にそれぞれに固有色のトナー像が形成されて、各潜像像担持体上の各色のトナー像を、第１の像担持体上に順次転写する複数の第１の転写手段を有するものであって、上記個有色残トナー一時保持ローラに保持された固有のトナー色のみからなる２次転写残トナーを回収する現像装置のみを用いて画像が形成される場合、該トナー色以外の潜像担持体を該第１の像担持体から離間させることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９いずれかの画像形成装置において、
    上記回収用現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを備え、該トナー濃度センサの検知結果に基づいて該回収用現像装置が供給するトナー色を補給することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至１０いずれかの画像形成装置において、
    上記回収用現像装置が主に収容するトナー色は、ブラックであることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至１１いずれかの画像形成装置において、
    上記像担持体と少なくとも一時保持ローラとが一体に構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能としたプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２の画像形成装置において、
    上記プロセスカートリッジは、帯電装置および現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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